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第1节　有机化合物的合成
第1课时　碳骨架的构建和官能团的引入
［核心素养发展目标］　1.宏观辨识与微观探析：通过碳骨架的构建、官能团的转化，体会有机合成的基本任务，掌握有机物碳骨架的构建，官能团引入、转化或消除的方法。2.证据推理与模型认知：根据烃、卤代烃、醇、醛、羧酸、酯之间的转化构建官能团转化与衍变模型，利用模型进行有机合成和推断。
一、有机合成概述
1.有机合成的分类
(1)染料、炸药、　　　和　　　的合成。
(2)塑料、　　　　　　和　　　　　　等高分子化合物的合成。
(3)具有生物活性的一系列天然产物的全合成。
2.有机合成的基本流程
3.有机合成路线的核心
有机合成路线的核心在于构建目标化合物分子的　　　　，引入所必需的官能团。
(1)有机合成主要是利用有机化学反应制造自然界中没有的有机化合物(　　)
(2)有机合成的目的是合成多种有机化合物，用于化工制药、农药、合成材料等(　　)
(3)医药必须从动、植物中提取，不能用有机合成的方法获取(　　)
(4)有机合成过程中首先要构建碳骨架，其次考虑引入体现物质特性的官能团(　　)
我国药学家屠呦呦因发现植物黄花蒿叶中含有抗疟疾的物质——青蒿素，而荣获2015年诺贝尔生理学或医学奖，科学家对青蒿素的结构进行进一步改良，合成药效更佳的双氢青蒿素、蒿甲醚。
(1)上述两步转化主要进行的是　　　　　　　　　　　　(填“碳骨架的构建”或“官能团的引入及转化”)。
(2)双氢青蒿素的分子式是　　　　，其在水中溶解度较大，原因是_____________________________
__________________________________________________________________________________________。
(3)①②的反应类型分别是　　　、_______________________。
(4)屠呦呦教授利用乙醚(一种难溶于水的有机溶剂)浸泡中草药青蒿提取其中的有效成分，其过程称为　　　　，从青蒿素的乙醚溶液中提取青蒿素应采用　　　　操作。
二、碳骨架的构建
　　碳骨架是有机化合物分子的结构基础，进行有机合成时需要考虑碳骨架的形成，包括碳链的　　　和　　　、　　　或　　　等。
1.碳链的增长
(1)炔烃与HCN加成
CH≡CH　　　　　　 　　　　　　 。
　　　　　　　　　丙烯腈　　　　　　　
(2)醛(或酮)与HCN加成
如用乙醛与HCN制取丙烯酸：
_________________________________________________________________________________________，
，CH2CH—COOH+H2O。
(3)羟醛缩合反应
受羰基吸电子作用的影响，醛分子中的α H活泼性增强。在一定条件下，分子中有α H的醛会发生分子间加成反应。
例如：
加成产物的分子中既有羟基又有醛基，故这一反应称为羟醛缩合反应。羟醛缩合反应可以增长碳链，在有机合成中有着重要用途。
(4)卤代烃的取代反应
如用溴乙烷与NaCN制取丙酸：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　，　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
2.碳链的缩短
(1)羧酸或羧酸盐的脱羧反应
无水醋酸钠与碱石灰(NaOH与CaO的混合物)的反应为　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)烯烃、炔烃的氧化反应
　　　　　　　　　　。
RC≡CH　　　　　　　　　　。
(3)芳香烃的氧化反应
　　　　　　　　　　。
与苯环直接相连的碳原子上_______________________________________________才能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
(4)辛烷的热裂化
C8H18C4H10+C4H8。
3.成环与开环
(1)成环
①羟基酸分子内酯化
如HOCH2(CH2)3COOH　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②二元羧酸和二元醇分子间酯化成环
如+　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③氨基酸分子内缩合
如H2NCH2CH2CH2CH2COOH　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
④二元醇分子内脱水
如HOCH2CH2OH　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
⑤共轭二烯烃与含有碳碳双键或三键的化合物进行1，4 加成反应生成六元环状化合物。
如。
(2)开环
①环酯的水解反应
如+2H2O+。
②某些环状烯烃的氧化反应
如HOOC(CH2)4COOH。
阅读教材“拓展视野”，了解羟醛缩合的原理，思考下列问题：
(1)如何由苯甲醛和乙醛制取？
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
(2)如何由甲醛和乙醛制取？
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
1.碳链增长在有机合成中具有重要意义，它是实现由小分子有机物向较大分子有机物转化的主要途径。某同学设计了如下4个反应，其中可以实现碳链增长的是(　　)
A.CH3CH2CH2CH2Br和NaCN共热
B.CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的乙醇溶液共热
C.CH3CH2Br和NaOH的水溶液共热
D.乙烯和H2O的加成反应
2.已知卤代烃可与金属钠反应，生成碳链较长的烃：R—X+2Na+R'—XR—R'+2NaX。现有CH3CH2Br和CH3CHBrCH3的混合物，使其与金属钠反应，不可能生成的烃是(　　)
A.己烷 B.正丁烷
C.2，3 二甲基丁烷 D.2 甲基丁烷
三、官能团的引入、转化和消除
　　有选择地通过___________________等有机化学反应，可以实现有机化合物类别的转化，并引入目标官能团。 官能团之间的相互转化实例：
1.引入碳碳双键
(1)醇的消去反应
CH3CH2OH　　　　　　　　　　　　。
(2)卤代烃的消去反应
CH3—CH2—Br+NaOH　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)炔烃与H2、卤化氢、卤素单质的不完全加成反应
CH≡CH+H2______________________________________。
2.引入卤素原子
(1)烷烃、芳香烃的取代反应
CH4+Cl2CH3Cl+HCl；
+Br2______________________________________；
+Cl2______________________________________。
(2)炔烃、烯烃与卤素单质或卤化氢的加成反应
CH3CHCH2+Br2CH3CHBrCH2Br；
CH3CHCH2+HClCH3CHClCH3(主要产物)；
+Br2___________________；
CH≡CH+HClCH2CHCl。
(3)醇与氢卤酸(HX)的取代反应
CH3—CH2—OH+HBr___________________。
(4)烯烃、羧酸α H的取代
CH3CHCH2+Cl2ClCH2CHCH2+HCl；
RCH2COOH+Cl2。
3.引入羟基
(1)烯烃与水的加成反应
CH2CH2+H2O___________________。
(2)醛或酮的还原反应
CH3CHO+H2___________________；
+H2___________________。
(3)卤代烃、酯的水解反应
CH3—CH2—Br+NaOH___________________；
CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH；
CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH。
4.引入醛基或酮羰基
(1)醇的催化氧化反应
2CH3CH2OH+O2______________________________________。
(2)某些烯烃被酸性KMnO4 溶液氧化
(CH3)2CC(CH3)22(CH3)2CO。
5.引入羧基
(1)醛的氧化(或催化氧化)反应
2CH3CHO+O2___________________；
CH3CHOCH3COOH。
(2)某些烯烃、苯的同系物被KMnO4(H+)溶液氧化
R—CHCH2RCOOH+CO2↑；
。
(3)酯、酰胺的水解
CH3COOC2H5+H2O___________________；
RCONH2+H2O+HClRCOOH+NH4Cl。
(4)腈的水解反应
CH3CH2CNCH3CH2COOH。
6.引入酯基
(1)酯化反应
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。
(2)酰氯醇解
+CH3OH+HCl↑。
(1)利用烯烃既可引入卤素原子、羟基，又可引入羧基、羰基 (　　)
(2)绿色合成思想只要求所有原料都转化为目标化合物 (　　)
(3)用乙炔为原料制取CHClBr—CH2Br，可先与HBr加成，再与HCl加成 (　　)
(4)化学反应CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br可引入溴原子 (　　)
(5)若以溴乙烷为主要原料制备乙二酸，则经过的最佳途径反应顺序为消去—加成—取代—氧化 (　　)
1.下列说法不正确的是(　　)
A.可发生消去反应引入碳碳双键
B.可发生催化氧化反应引入羧基
C.CH3CH2Br可发生取代反应引入羟基
D.与CH2CH2可发生加成反应形成碳环
2.在有机合成中，常会引入官能团或将官能团消除，下列相关过程中反应类型及相关产物不合理的是(　　)
A.乙烯→乙二醇：CH2CH2
B.溴乙烷→乙醇：CH3CH2BrCH2CH2CH3CH2OH
C.1 溴丁烷→1 丁炔：CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CHCH2
D.乙烯→乙炔：CH2CH2
答案精析
一、
1.(1)农药　医药　(2)合成橡胶　合成纤维
2.合成路线　目标化合物　结构测定　性质　功能
3.碳骨架　
正误判断
(1)×　(2)√　(3)×　(4)√
深度思考
(1)官能团的引入及转化　(2)C15H24O5　双氢青蒿素含有羟基，可与H2O形成分子间氢键　(3)还原(或加成)反应　取代反应　(4)萃取　蒸馏
二、
增长　缩短　成环　开环
1.(1)CH2CHCN　CH2CHCOOH
(2)CH3CHO+HCN
(4)CH3CH2Br+NaCNCH3CH2CN+NaBr　CH3CH2CNCH3CH2COOH　
2.(1)CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3
(2)　+HOOC—R　RCOOH+CO2　
(3)　至少连有一个氢原子
3.(1)①+H2O　②(环酯)+2H2O　③+H2O　④+H2O
深度思考
(1)(1)+CH3CHO。
(2)3HCHO+CH3CHO。
应用体验
1.A　[A中反应为CH3CH2CH2CH2Br+NaCNCH3CH2CH2CH2CN+NaBr，可增加一个碳原子；B、C、D可实现官能团的转化，但碳链长度不变。]
2.A　[CH3CH2Br与金属钠以物质的量之比1∶1发生反应能够生成正丁烷和溴化钠；CH3CHBrCH3与金属钠以物质的量之比1∶1发生反应能够生成2，3 二甲基丁烷和溴化钠；CH3CH2Br、CH3CHBrCH3与金属钠以物质的量之比1∶1∶2发生反应能够生成2 甲基丁烷和溴化钠。]
三、
取代、加成、消去、氧化、还原
1.(1)CH2CH2↑+H2O
(2)CH2CH2↑+NaBr+H2O
(3)CH2CH2
2.(1)+HBr　+HCl
(2)
(3)CH3—CH2—Br+H2O
3.(1)CH3CH2OH　(2)CH3CH2OH　　(3)CH3CH2—OH+NaBr　
4.(1)2CH3CHO+2H2O　
5.(1)2CH3COOH　(3)CH3COOH+C2H5OH
正误判断
(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√
应用体验
1.B　[为丙酮，不能被催化氧化成羧酸，B不正确。]
2.B　[B项，由溴乙烷→乙醇，只需溴乙烷在碱性条件下水解即可，路线不合理，且由溴乙烷→乙烯发生消去反应。](共94张PPT)
碳骨架的构建和官能团的引入
第1课时
第3章　第1节
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核心素养
发展目标
1.宏观辨识与微观探析：通过碳骨架的构建、官能团的转化，体会有机合成的基本任务，掌握有机物碳骨架的构建，官能团引入、转化或消除的方法。
2.证据推理与模型认知：根据烃、卤代烃、醇、醛、羧酸、酯之间的转化构建官能团转化与衍变模型，利用模型进行有机合成和推断。
内容索引
一、有机合成概述
二、碳骨架的构建
课时对点练
三、官能团的引入、转化和消除
有机合成概述
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一
一、有机合成概述
1.有机合成的分类
(1)染料、炸药、　　　和　　　的合成。
(2)塑料、　　　　　和 　　　　等高分子化合物的合成。
(3)具有生物活性的一系列天然产物的全合成。
农药
医药
合成橡胶
合成纤维
2.有机合成的基本流程
合成路线
目标化合物
结构测定
性质
功能
3.有机合成路线的核心
有机合成路线的核心在于构建目标化合物分子的　　　　，引入所必需的官能团。
碳骨架
正误判断
(1)有机合成主要是利用有机化学反应制造自然界中没有的有机化合物
(2)有机合成的目的是合成多种有机化合物，用于化工制药、农药、合成材料等
(3)医药必须从动、植物中提取，不能用有机合成的方法获取
(4)有机合成过程中首先要构建碳骨架，其次考虑引入体现物质特性的官能团
×
√
×
√
深度思考
我国药学家屠呦呦因发现植物黄花蒿叶中含有抗疟疾的物质——青蒿素，而荣获2015年诺贝尔生理学或医学奖，科学家对青蒿素的结构进行进一步改良，合成药效更佳的双氢青蒿素、蒿甲醚。
深度思考
(1)题述两步转化主要进行的是______
______________(填“碳骨架的构建”或“官能团的引入及转化”)。
官能团
的引入及转化
(2)双氢青蒿素的分子式是　　 　　，其在水中溶解度较大，原因是_______
________________________________________。
C15H24O5
双氢青
蒿素含有羟基，可与H2O形成分子间
氢键
深度思考
(3)①②的反应类型分别是__________
___________、 。
还原(或
加成)反应
取代反应
(4)屠呦呦教授利用乙醚(一种难溶于水的有机溶剂)浸泡中草药青蒿提取其中的有效成分，其过程称为　　　，从青蒿素的乙醚溶液中提取青蒿素应采用　　　操作。
萃取
蒸馏
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碳骨架的构建
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二
二、碳骨架的构建
碳骨架是有机化合物分子的结构基础，进行有机合成时需要考虑碳骨架的形成，包括碳链的　　　和　　　、　　　或　　　等。
1.碳链的增长
(1)炔烃与HCN加成
增长
缩短
成环
开环
丙烯酸
丙烯腈
CH≡CH　　　 _____________　　　　　_______________。
CH2==CHCN
CH2==CHCOOH
(2)醛(或酮)与HCN加成
如用乙醛与HCN制取丙烯酸：
________________________________，　 　　　　　　　　　　　　　 ，
CH3CHO+HCN
CH2==CH—COOH+H2O。
(3)羟醛缩合反应
受羰基吸电子作用的影响，醛分子中的α H活泼性增强。在一定条件下，分子中有α H的醛会发生分子间加成反应。
例如：
加成产物的分子中既有羟基又有醛基，故这一反应称为羟醛缩合反应。羟醛缩合反应可以增长碳链，在有机合成中有着重要用途。
(4)卤代烃的取代反应
如用溴乙烷与NaCN制取丙酸：
_____________________________________，_______________________
_______________。
CH3CH2Br+NaCN―→CH3CH2CN+NaBr
CH3CH2CN　　　　
CH3CH2COOH
2.碳链的缩短
(1)羧酸或羧酸盐的脱羧反应
无水醋酸钠与碱石灰(NaOH与CaO的混合物)的反应为_______________
___________________________。
CH3COONa+
NaOH　　 CH4↑+Na2CO3
(2)烯烃、炔烃的氧化反应
_________________________。
+HOOC—R
RC≡CH　　　　 。
RCOOH+CO2
(3)芳香烃的氧化反应
____________________。
与苯环直接相连的碳原子上　　　　　　　　　　才能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
至少连有一个氢原子
(4)辛烷的热裂化
C8H18　　　　C4H10+C4H8。
3.成环与开环
(1)成环
①羟基酸分子内酯化
如HOCH2(CH2)3COOH　　　　 ___________________。 　　　　
+H2O
②二元羧酸和二元醇分子间酯化成环
如　　　　+　　　　　　　　____________________________。
(环酯)+2H2O
③氨基酸分子内缩合
如H2NCH2CH2CH2CH2COOH　　　　____________________。
+H2O
④二元醇分子内脱水
如HOCH2CH2OH　　　　 ________________。
+H2O
⑤共轭二烯烃与含有碳碳双键或三键的化合物进行1，4 加成反应生成六元环状化合物。
如　　　　　　　。
(2)开环
①环酯的水解反应
如　 　　　+2H2O　　　　　　　+　　　　。
②某些环状烯烃的氧化反应
如　　　　　　　　 　HOOC(CH2)4COOH。
深度思考
阅读教材“拓展视野”，了解羟醛缩合的原理，思考下列问题：
(1)如何由苯甲醛和乙醛制取 　　　　　　　？
提示　　　 +CH3CHO　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
深度思考
(2)如何由甲醛和乙醛制取　　　 　　　　　？
提示　3HCHO+CH3CHO　　　　　　　　　　。
应用体验
1.碳链增长在有机合成中具有重要意义，它是实现由小分子有机物向较大分子有机物转化的主要途径。某同学设计了如下4个反应，其中可以实现碳链增长的是
A.CH3CH2CH2CH2Br和NaCN共热
B.CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的乙醇溶液共热
C.CH3CH2Br和NaOH的水溶液共热
D.乙烯和H2O的加成反应
√
应用体验
A中反应为CH3CH2CH2CH2Br+NaCN 　　CH3CH2CH2CH2CN+NaBr，可增加一个碳原子；
B、C、D可实现官能团的转化，但碳链长度不变。
应用体验
2.已知卤代烃可与金属钠反应，生成碳链较长的烃：R—X+2Na+R'—X―→R—R'+2NaX。现有CH3CH2Br和CH3CHBrCH3的混合物，使其与金属钠反应，不可能生成的烃是
A.己烷 B.正丁烷
C.2，3 二甲基丁烷 D.2 甲基丁烷
√
应用体验
CH3CH2Br与金属钠以物质的量之比1∶1发生反应能够生成正丁烷和溴化钠；CH3CHBrCH3与金属钠以物质的量之比1∶1发生反应能够生成2，3 二甲基丁烷和溴化钠；CH3CH2Br、CH3CHBrCH3与金属钠以物质的量之比1∶1∶2发生反应能够生成2 甲基丁烷和溴化钠。
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官能团的引入、转化和消除
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三
三、官能团的引入、转化和消除
有选择地通过　　　　　　　　　　　　　　　等有机化学反应，可以实现有机化合物类别的转化，并引入目标官能团。 官能团之间的相互转化实例：
取代、加成、消去、氧化、还原
1.引入碳碳双键
(1)醇的消去反应
CH3CH2OH　　　　 ___________________。
CH2==CH2↑+H2O
(2)卤代烃的消去反应
CH3—CH2—Br+NaOH　　 ________________________。
CH2==CH2↑+NaBr+H2O
(3)炔烃与H2、卤化氢、卤素单质的不完全加成反应
CH≡CH+H2　　　 。
CH2==CH2
2.引入卤素原子
(1)烷烃、芳香烃的取代反应
CH4+Cl2　　 CH3Cl+HCl；
　　 +Br2 　_________________；
+HBr
　　　+Cl2 　 ________________________。
+HCl
(2)炔烃、烯烃与卤素单质或卤化氢的加成反应
CH3CH==CH2+Br2―→CH3CHBrCH2Br；
CH3CH==CH2+HCl　　　 CH3CHClCH3(主要产物)；
+Br2―→___________；
CH≡CH+HCl　　　　CH2==CHCl。
(3)醇与氢卤酸(HX)的取代反应
CH3—CH2—OH+HBr　　　_____________________。
(4)烯烃、羧酸α H的取代
CH3CH==CH2+Cl2　 ClCH2CH==CH2+HCl；
CH3—CH2—Br+H2O
RCH2COOH+Cl2　　　 　　　　　　　　 。
3.引入羟基
(1)烯烃与水的加成反应
CH2==CH2+H2O　　　　 ____________。
(2)醛或酮的还原反应
CH3CH2OH
CH3CHO+H2　　　______________；
CH3CH2OH
　　　　　　+H2 　　　________________。
(3)卤代烃、酯的水解反应
CH3—CH2—Br+NaOH　　 ______________________；
CH3COOC2H5+H2O　　　 CH3COOH+C2H5OH；
CH3COOC2H5+NaOH　　 CH3COONa+C2H5OH。
CH3CH2—OH+NaBr
4.引入醛基或酮羰基
(1)醇的催化氧化反应
2CH3CH2OH+O2　　　　_________________。
(2)某些烯烃被酸性KMnO4 溶液氧化
(CH3)2C==C(CH3)2　　　　　 2(CH3)2C==O。
2CH3CHO+2H2O
5.引入羧基
(1)醛的氧化(或催化氧化)反应
2CH3CHO+O2　　　　______________；
CH3CHO　　　　　　　　　　 　CH3COOH。
2CH3COOH
(2)某些烯烃、苯的同系物被KMnO4(H+)溶液氧化
R—CH==CH2　　　　 RCOOH+CO2↑；
。
(3)酯、酰胺的水解
CH3COOC2H5+H2O　　　　　 ___________________；
RCONH2+H2O+HCl　　 RCOOH+NH4Cl。
(4)腈的水解反应
CH3CH2CN　　 　　　CH3CH2COOH。
CH3COOH+C2H5OH
6.引入酯基
(1)酯化反应
CH3COOH+C2H5OH　　　　CH3COOC2H5+H2O。
(2)酰氯醇解
　　　　　 +CH3OH　　 　　　　　　　　　+HCl↑。
正误判断
(1)利用烯烃既可引入卤素原子、羟基，又可引入羧基、羰基
(2)绿色合成思想只要求所有原料都转化为目标化合物
(3)用乙炔为原料制取CHClBr—CH2Br，可先与HBr加成，再与HCl加成
(4)化学反应CH2==CH2+Br2―→CH2BrCH2Br可引入溴原子
(5)若以溴乙烷为主要原料制备乙二酸，则经过的最佳途径反应顺序为消去—加成—取代—氧化
×
√
×
√
√
应用体验
1.下列说法不正确的是
A.　　　　　　可发生消去反应引入碳碳双键
B.　　　　　 可发生催化氧化反应引入羧基
C.CH3CH2Br可发生取代反应引入羟基
D.　 与CH2==CH2可发生加成反应形成碳环
√
　　　　　为丙酮，不能被催化氧化成羧酸，B不正确。
应用体验
2.在有机合成中，常会引入官能团或将官能团消除，下列相关过程中反应类型及相关产物不合理的是
A.乙烯→乙二醇：CH2==CH2
B.溴乙烷→乙醇：CH3CH2Br　　 CH2==CH2　　 CH3CH2OH
C.1 溴丁烷→1 丁炔：CH3CH2CH2CH2Br 　 CH3CH2CH==CH2　　　　　　　
D.乙烯→乙炔：CH2==CH2
√
B项，由溴乙烷→乙醇，只需溴乙烷在碱性条件下水解即可，路线不合理，且由溴乙烷→乙烯发生消去反应。
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课时对点练
题组一　构建碳骨架
1.下列反应能使碳链缩短的是
①烯烃被酸性KMnO4溶液氧化　②乙苯被酸性KMnO4溶液氧化　③重油裂化为汽油　④CH3COOCH3与NaOH溶液共热　⑤炔烃与足量溴水反应
A.①②③④⑤ B.②③④⑤
C.①②④⑤ D.①②③④
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
①中反应使碳碳双键断裂，碳链缩短；
②中反应生成苯甲酸，碳链缩短；
③中反应使碳碳键断裂，碳链缩短；
④中反应生成乙酸钠和甲醇，碳链缩短；
⑤中反应生成溴代烃，碳链长度不变。
2.已知卤代烃能发生反应：2CH3CH2Br+2Na―→CH3CH2CH2CH3+2NaBr。下列有机物可以合成环丙烷的是
A.CH3CH2CH2Br B.CH3CHBrCH2Br
C.CH2BrCH2CH2Br D.CH3CHBrCH2CH2Br
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
根据信息可知，　　　　　　与Na按1∶1发生反应可生成　　　　　。
题组二　引入官能团
3.官能团的引入和转化是有机合成中的关键和主要内容。下面是某同学设计的引入羧基的几种方案，请判断其中无法实现的是
A.卤代烃的水解
B.腈(RCN)在酸性条件下水解
C.醛的氧化
D.烯烃的氧化
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
A. B.CH≡CH
C. D.
4.下列物质发生反应不能一步引入醛基的是(已知：当两个羟基连接同一个碳原子时，易脱去一分子水形成醛、酮类化合物)
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
5.在有机合成中官能团的引入或改变是极为重要的，下列说法正确的是
A.甲苯在光照条件下与Cl2反应，主反应为苯环上引入氯原子
B.引入羟基的方法常有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原
C.将CH2==CH—CH2OH与酸性KMnO4溶液反应即可得到CH2==CH—COOH
D.将　　 　　　　转化为　　　　　的合理方法是与足量的NaOH溶液
　共热后，再加入足量稀H2SO4
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
甲苯在光照条件下与Cl2反应，主反应为甲基上引入氯原子，故A错误；
卤代烃水解为醇，酯水解为羧酸或羧酸盐和醇，烯烃与水发生加成反应生成醇，醛与氢气发生还原反应生成醇，故B正确；
碳碳双键、羟基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能得到CH2==CH—COOH，故C错误；
原料与足量NaOH溶液共热反应后，加入足量稀硫酸生成邻羟基苯甲酸，得不到目标产物，故D错误。
6.对于如图所示的有机物，要引入羟基(—OH)，可采用的方法有
①加成　②卤素原子的水解
③还原　④酯基的水解
A.只有①② B.只有②③
C.只有①③ D.①②③④
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√
含有碳碳双键，可以和水发生加成反应引入羟基，故①正确；
含有溴原子，可以发生卤素原子的水解，故②正确；
含有醛基，可被氢气还原引入羟基，故③正确；
含有酯基，可发生水解反应引入羟基，故④正确。
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7.(2023·河北新乐市第一中学检测)下列反应中，不能在有机物分子中引入新的碳碳双键或碳氧双键的是
A.醇发生消去反应
B.卤代烃发生消去反应
C.醇发生催化氧化反应
D.乙酸乙酯发生水解反应
√
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醇发生消去反应能生成碳碳双键，故A不符合题意；
卤代烃发生消去反应能生成碳碳双键，故B不符合题意；
醇发生催化氧化反应能生成碳氧双键，故C不符合题意；
乙酸乙酯发生水解反应不能形成新的碳碳双键或碳氧双键，故D符合题意。
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A. B.
C. D.
8.分析下列合成路线，可推知B物质应为下列物质中的
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√
CH2==CH—CH==CH2　　 A―→B―→C―→
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结合产物特点分析可知，A为1，4 加成产物　　 　　　　　　，经过三步反应生成　　　　　　 　　　　。—COOH由—CH2OH氧化得
到，为防止碳碳双键被氧化，应先加成再氧化，
因此B为HO—CH2—CH==CH—CH2—OH，C为　　　　　　　　　，
最后催化氧化得到　　　　　　　　　　　。
9.用有机化合物甲可制备1，3 环己二烯(　　)，其反应路线如下：甲　　　　　　　　　　　
　　　　　　　乙　　　　　 丙　　　 。下列有关判断不正确的是
A.甲的化学名称是苯
B.乙的结构简式为　　　
C.有机化合物丙难溶于水
D.反应④为消去反应
√
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由甲在光照条件下与氯气反应生成　　，碳骨架结构不变，故甲应为环己烷，A错误；
在氢氧化钠的乙醇溶液中加热时，　 发生消去反应，产物乙是环己烯，
其结构简式为　　，乙与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1，2
二溴环己烷，该有机化合物难溶于水，B、C正确；
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反应④为1，2 二溴环己烷在一定条件下发生消去反应生成　　，D正确。
10.构建碳骨架反应是有机合成中的重要知识，其中狄尔斯 阿尔德反应在合成碳环这一领域有着举足轻重的地位，其模型为　　　　　　　，下列判断正确的是
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A.合成　　　　的原料为　 和
B.合成　 　的原料为 　　和‖
C.合成　　　 的原料为　　和
D.合成 　　　　　　 的原料只能为　　　 　　和
√
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合成 　　的原料为　 和　，A错误；
合成 　　的原料可以是　 和　　　 ，也可以是　和　，C错误；
　 和　　　发生狄尔斯 阿尔德反应也生成　　　 　　　，D错误。
11.醛(酮)中与　　　　直接相连的C上的H与另一分子醛(酮)的　　　　
加成后生成羟基醛(酮)的反应称为羟醛缩合反应。利用该反应合成异丙叉酮(MO)的路线如下。
下列说法不正确的是
A.MO不存在顺反异构体
B.②的反应类型为消去反应
C.1 mol丙酮中含有2 mol碳氧π键
D.在有机合成中可以用羟醛缩合反应增长碳链
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由MO的结构简式可知，MO的碳碳双键中左边C原子上连有两个相同的基团—CH3，故无顺反异构体，A正确；
②为醇羟基的消去反应，B正确；
根据题干信息可知，可以利用羟醛缩合反应增长碳链，D正确。
12.　　是一种有机醚，可由链状烃A(分子式为C4H6)通过如图路线制得。下列说法正确的是
A.A的结构简式是CH2==CHCH2CH3
B.B中含有的官能团有碳溴键、碳碳双键
C.C在Cu或Ag作催化剂、加热条件下不能被O2氧化为醛
D.①②③的反应类型分别为加成反应、取代反应、消去反应
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由有机醚的结构及反应③的条件可知C为HOCH2CH==CHCH2OH，结合反应①和②的条件可推知B为BrCH2CH==CHCH2Br，A为CH2==CH—CH==CH2，B中含有的官能团是碳碳双键和碳溴键，A项错误、B项正确；
C为HOCH2CH==CHCH2OH，连接醇羟基的碳原子上含有2个H，所以C能被催化氧化生成醛，C项错误；
A
B
C
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烯烃能和溴单质发生加成反应，卤代烃能发生水解反应，水解反应属于取代反应，醇生成醚的反应为取代反应，所以①②③的反应类型分别是加成反应、取代反应、取代反应，D项错误。
A
B
C
13.A(C6H6O)是一种重要的化工原料，广泛用于制造树脂、医药等。以A、B为原料合成有机化合物F的路线如右。
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(1)A的名称是　　　；B的结构简式是　　　　　 　。
苯酚
OHC—COOH
(2)C( 　　　　　　)中①②③羟基氢
原子的活性由强到弱的顺序是____________(填序号)。
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③>①>②
(3)D的结构简式是　 　 　　　。
(4)1 mol F最多可以与____ mol NaOH发生反应。
3
A与B发生加成反应生成C(　　　　　　 )，
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根据A的分子式(C6H6O)及C的结构简式可知A是苯酚，其结构简式是
　　　 ，B是OHC—COOH。
C与CH3OH在浓硫酸催化下发生酯化反应生成D(　　　　　　　)，D与浓
氢溴酸再发生取代反应生成F(　　　　　　　)。
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F(　　　　　　　)中含有一个酯基、
一个酚羟基和一个溴原子，所以1 mol F最多可以与3 mol NaOH发生反应。
(5)若E分子中含有3个六元环，则E的
结构简式可能是__________________
_______________________________________(任写一个)。
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或　　　　　　　　　　 (答案合理
即可)
14.已知：①环己烯可以通过1，3 丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到：
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　　　　　　　　　　(也可表示为　　　　　　 )。
②实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧
化：　　　　　　。
现仅以1，3 丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环己烷：
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请按要求填空：
(1)A的结构简式为　　　　　　 　；B的结构简式为　 　　　　。
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(2)写出下列反应的化学方程式和反应类型。
反应④：　　　　　　　　　　　　　　　；反应类型为　　　　　。
反应⑤：　　　　　　　　　；反应类型为　　　　　。
+H2O
消去反应
加成反应
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目标产物的六元环的支链为甲基，由信息②及C的分子式知，可先将支链中的碳碳双键氧化，得到醛基，从醛基得到甲基的理想途径是醛基被还原得到醇羟基，通过醇的消去反应得到碳碳双键，再与氢气加成得到甲基。故其合成路线如下：
。
15.2 氨基 3 氯苯甲酸(F)是重要的医药中间体，其制备流程如右：
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已知：　　 　　　　　。
回答下列问题：
(1)A的结构简式为　　　　。
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由反应②产物 　　　　及反应条件可
知A为　　 。
(2)该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B，而是经由①②③三步反应制取B，其目的是__________________________
_________________________。
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避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代，减少副产物
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由①②③三步反应制取B的信息可知，若甲苯直接硝化，甲苯中甲基的邻位和对位均可发生硝化反应，有副产物生成。
(3)C的名称为________________________　　　　　　　 　
__________，写出⑥的化学反应方程式：
　 ， 该步反应的主要目的是　 。
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2 氨基苯甲酸(或邻氨基
苯甲酸)
+
―→
+HCl
保护氨基
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结合已知信息可知C为　　　 ，名称为
邻氨基苯甲酸，C与　　　 反应生成
　　　　 　，所以⑥为取代反应，
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故该反应的化学方程式为　　　　+　　　　
　　　　　　　　
　　　　―→　　　　 　+HCl；
又因产物F(　　　　)中含有氨基，所
以可推知⑥的目的是保护氨基，防止在后续反应中被氧化。
(4)D中官能团的名称为磺酸基和_______________，写出⑧的反应试剂和条件：　　 　，E的结构
简式为_____________________。
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羧基、酰胺基
Cl2/Fe
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由D(　　　　　　 )和F(　　　　)的
结构简式可推知E中含有氯原子，结构
简式为　　　　　　　　，苯环上引
入氯原子的方法是在Fe作催化剂的条件下与Cl2发生取代反应。
(5)对硝基苯胺是重要的化工原料，请以苯胺　 　　　　和CH3COCl为原料制备
　　　　　　　 ，写出相应的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
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答案
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结合题给合成路线，思路为①—NH2的保护、②硝化反应、③—NH2的复原。
返回作业23　碳骨架的构建和官能团的引入
(分值：100分)
(选择题1~12题，每小题5分，共60分)
题组一　构建碳骨架
1.下列反应能使碳链缩短的是(　　)
①烯烃被酸性KMnO4溶液氧化　②乙苯被酸性KMnO4溶液氧化　③重油裂化为汽油　④CH3COOCH3与NaOH溶液共热　⑤炔烃与足量溴水反应
A.①②③④⑤ B.②③④⑤
C.①②④⑤ D.①②③④
2.已知卤代烃能发生反应：2CH3CH2Br+2Na―→CH3CH2CH2CH3+2NaBr。下列有机物可以合成环丙烷的是(　　)
A.CH3CH2CH2Br
B.CH3CHBrCH2Br
C.CH2BrCH2CH2Br
D.CH3CHBrCH2CH2Br
题组二　引入官能团
3.官能团的引入和转化是有机合成中的关键和主要内容。下面是某同学设计的引入羧基的几种方案，请判断其中无法实现的是(　　)
A.卤代烃的水解
B.腈(RCN)在酸性条件下水解
C.醛的氧化
D.烯烃的氧化
4.下列物质发生反应不能一步引入醛基的是(已知：当两个羟基连接同一个碳原子时，易脱去一分子水形成醛、酮类化合物)(　　)
A.
B.CH≡CH
C.
D.
5.在有机合成中官能团的引入或改变是极为重要的，下列说法正确的是(　　)
A.甲苯在光照条件下与Cl2反应，主反应为苯环上引入氯原子
B.引入羟基的方法常有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原
C.将CH2==CH—CH2OH与酸性KMnO4溶液反应即可得到CH2==CH—COOH
D.将转化为的合理方法是与足量的NaOH溶液共热后，再加入足量稀H2SO4
6.对于如图所示的有机物，要引入羟基(—OH)，可采用的方法有(　　)
①加成　②卤素原子的水解　③还原　④酯基的水解
A.只有①② B.只有②③
C.只有①③ D.①②③④
7.(2023·河北新乐市第一中学检测)下列反应中，不能在有机物分子中引入新的碳碳双键或碳氧双键的是(　　)
A.醇发生消去反应
B.卤代烃发生消去反应
C.醇发生催化氧化反应
D.乙酸乙酯发生水解反应
8.分析下列合成路线，可推知B物质应为下列物质中的(　　)
CH2==CH—CH==CH2A―→B―→C―→
A.
B.
C.
D.
9.用有机化合物甲可制备1，3 环己二烯()，其反应路线如下：甲乙丙。下列有关判断不正确的是(　　)
A.甲的化学名称是苯
B.乙的结构简式为
C.有机化合物丙难溶于水
D.反应④为消去反应
10.构建碳骨架反应是有机合成中的重要知识，其中狄尔斯 阿尔德反应在合成碳环这一领域有着举足轻重的地位，其模型为，下列判断正确的是(　　)
A.合成的原料为和
B.合成的原料为和‖
C.合成的原料为和
D.合成的原料只能为和
11.醛(酮)中与直接相连的C上的H与另一分子醛(酮)的加成后生成羟基醛(酮)的反应称为羟醛缩合反应。利用该反应合成异丙叉酮(MO)的路线如下。
下列说法不正确的是(　　)
A.MO不存在顺反异构体
B.②的反应类型为消去反应
C.1 mol丙酮中含有2 mol碳氧π键
D.在有机合成中可以用羟醛缩合反应增长碳链
12.是一种有机醚，可由链状烃A(分子式为C4H6)通过如图路线制得。下列说法正确的是(　　)
ABC
A.A的结构简式是CH2==CHCH2CH3
B.B中含有的官能团有碳溴键、碳碳双键
C.C在Cu或Ag作催化剂、加热条件下不能被O2氧化为醛
D.①②③的反应类型分别为加成反应、取代反应、消去反应
13.(10分)A(C6H6O)是一种重要的化工原料，广泛用于制造树脂、医药等。以A、B为原料合成有机化合物F的路线如下。
(1)(2分)A的名称是　　　　　；B的结构简式是　　　　　　。
(2)C()中①②③羟基氢原子的活性由强到弱的顺序是　　　　　　　　　(填序号)。
(3)D的结构简式是　　　　　。
(4)1 mol F最多可以与　　　　　mol NaOH发生反应。
(5)若E分子中含有3个六元环，则E的结构简式可能是　　　　　　　(任写一个)。
14.(12分)已知：①环己烯可以通过1，3 丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到：
(也可表示为)。
②实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化：。
现仅以1，3 丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环己烷：
请按要求填空：
(1)A的结构简式为　　　　　　　；B的结构简式为　　　　　。
(2)写出下列反应的化学方程式和反应类型。
反应④：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；反应类型为　　　　　。
反应⑤：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；反应类型为　　　　　。
15.(18分)2 氨基 3 氯苯甲酸(F)是重要的医药中间体，其制备流程如下：
已知：。
回答下列问题：
(1)(1分)A的结构简式为　　　　　　　　。
(2)该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B，而是经由①②③三步反应制取B，其目的是 　。
(3)C的名称为　　　　　　　　，写出⑥的化学反应方程式：　 ， 该步反应的主要目的是　 。
(4)D中官能团的名称为磺酸基和　　　　　　　，写出⑧的反应试剂和条件：　　　　　　　　，E的结构简式为　　　　　　　　。
(5)(3分)对硝基苯胺是重要的化工原料，请以苯胺和CH3COCl为原料制备，写出相应的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
答案精析
1.D　[①中反应使碳碳双键断裂，碳链缩短；②中反应生成苯甲酸，碳链缩短；③中反应使碳碳键断裂，碳链缩短；④中反应生成乙酸钠和甲醇，碳链缩短；⑤中反应生成溴代烃，碳链长度不变。]
2.C　[根据信息可知，与Na按1∶1发生反应可生成。]
3.A　4.A
5.B　[甲苯在光照条件下与Cl2反应，主反应为甲基上引入氯原子，故A错误；卤代烃水解为醇，酯水解为羧酸或羧酸盐和醇，烯烃与水发生加成反应生成醇，醛与氢气发生还原反应生成醇，故B正确；碳碳双键、羟基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能得到CH2CH—COOH，故C错误；原料与足量NaOH溶液共热反应后，加入足量稀硫酸生成邻羟基苯甲酸，得不到目标产物，故D错误。]
6.D　[含有碳碳双键，可以和水发生加成反应引入羟基，故①正确；含有溴原子，可以发生卤素原子的水解，故②正确；含有醛基，可被氢气还原引入羟基，故③正确；含有酯基，可发生水解反应引入羟基，故④正确。]
7.D　[醇发生消去反应能生成碳碳双键，故A不符合题意；卤代烃发生消去反应能生成碳碳双键，故B不符合题意；醇发生催化氧化反应能生成碳氧双键，故C不符合题意；乙酸乙酯发生水解反应不能形成新的碳碳双键或碳氧双键，故D符合题意。]
8.D　[结合产物特点分析可知，A为1，4 加成产物，经过三步反应生成。—COOH由—CH2OH氧化得到，为防止碳碳双键被氧化，应先加成再氧化，因此B为HO—CH2—CHCH—CH2—OH，C为，最后催化氧化得到。]
9.A　[由甲在光照条件下与氯气反应生成，碳骨架结构不变，故甲应为环己烷，A错误；在氢氧化钠的乙醇溶液中加热时，发生消去反应，产物乙是环己烯，其结构简式为，乙与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1，2 二溴环己烷，该有机化合物难溶于水，B、C正确；反应④为1，2 二溴环己烷在一定条件下发生消去反应生成，D正确。]
10.B　[合成的原料为和，A错误；合成的原料可以是和，也可以是和，C错误；和发生狄尔斯 阿尔德反应也生成，D错误。]
11.C　[由MO的结构简式可知，MO的碳碳双键中左边C原子上连有两个相同的基团—CH3，故无顺反异构体，A正确；②为醇羟基的消去反应，B正确；根据题干信息可知，可以利用羟醛缩合反应增长碳链，D正确。]
12.B　[由有机醚的结构及反应③的条件可知C为HOCH2CHCHCH2OH，结合反应①和②的条件可推知B为BrCH2CHCHCH2Br，A为CH2CH—CHCH2，B中含有的官能团是碳碳双键和碳溴键，A项错误、B项正确；C为HOCH2CHCHCH2OH，连接醇羟基的碳原子上含有2个H，所以C能被催化氧化生成醛，C项错误；烯烃能和溴单质发生加成反应，卤代烃能发生水解反应，水解反应属于取代反应，醇生成醚的反应为取代反应，所以①②③的反应类型分别是加成反应、取代反应、取代反应，D项错误。]
13.(1)苯酚　OHC—COOH　(2)③>①>②
(3)
(4)3　(5)或(答案合理即可)
解析　A与B发生加成反应生成C()，根据A的分子式(C6H6O)及C的结构简式可知A是苯酚，其结构简式是，B是OHC—COOH。C与CH3OH在浓硫酸催化下发生酯化反应生成D()，D与浓氢溴酸再发生取代反应生成F()。
(4)F()中含有一个酯基、一个酚羟基和一个溴原子，所以1 mol F最多可以与3 mol NaOH发生反应。
14.(1)　
(2)+H2O　消去反应
　加成反应
解析　目标产物的六元环的支链为甲基，由信息②及C的分子式知，可先将支链中的碳碳双键氧化，得到醛基，从醛基得到甲基的理想途径是醛基被还原得到醇羟基，通过醇的消去反应得到碳碳双键，再与氢气加成得到甲基。故其合成路线如下：
。
15.(1)　(2)避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代，减少副产物　(3)2 氨基苯甲酸(或邻氨基苯甲酸)　++HCl　保护氨基
(4)羧基、酰胺基　Cl2/Fe　
(5)
解析　(1)由反应②产物及反应条件可知A为。(2)由①②③三步反应制取B的信息可知，若甲苯直接硝化，甲苯中甲基的邻位和对位均可发生硝化反应，有副产物生成。(3)结合已知信息可知C为，名称为邻氨基苯甲酸，C与反应生成，所以⑥为取代反应，故该反应的化学方程式为++HCl；又因产物F()中含有氨基，所以可推知⑥的目的是保护氨基，防止在后续反应中被氧化。(4)由D()和F()的结构简式可推知E中含有氯原子，结构简式为，苯环上引入氯原子的方法是在Fe作催化剂的条件下与Cl2发生取代反应。(5)结合题给合成路线，思路为①—NH2的保护、②硝化反应、③—NH2的复原。

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